【C言語】ポインタのポインタについてわかりやすく解説

2023 3/20

C言語におけるポインタのポインタという概念について解説します。

ポインタのポインタは、通常のポインタ変数がメモリ上のアドレスを保持することができるように、さらにそのアドレスを指す別のポインタ変数を定義することができます。

この記事では、その使い方や注意点などを詳しく解説していきます。

ポインタのポインタとは？

ポインタのポインタとは、2重の間接参照を行うための仕組みです。

通常、ポインタ変数はあるデータ型のアドレスを格納する変数であり、その値が指し示す先にある実際のデータにアクセスすることができます。

しかし、ポインタ変数にもアドレスが存在し、そのアドレスを格納する変数のことをポインタのポインタといいます。

このような構造は初見ではやや複雑に感じられるかもしれませんが、例えば多次元配列を扱ったり動的メモリ確保時に便利な場合もあります。

また、関数内部で引数として渡された変数自体を書き換えたい場合などでも使用されます。

ポインタのポインタの使い方

宣言

ポインタのポインタを宣言する場合は、単純なポインタ宣言に加えて「*」演算子をさらに一つ追加します。例えばint型への二重間接参照用の変数ptr2が必要な場合、以下のように宣言します。

int **ptr2;

代入・参照

次に、値やアドレスを代入したり参照したりする方法です。まずは値を代入する例です。

int a = 10;
int *p1 = &a; // p1はaへの単一間接参照用
int **p2 = &p1; // p2はp1への二重間接参照用

printf("%d\n", **p2); // 出力結果：10

上記コードでは、「**p2」でaが指し示されます。また、「&」演算子でアドレス取得も可能です。

//すべてaのアドレスが表示される
printf("%x\n", &a);
printf("%x\n", p1);
printf("%x\n", *p2);

関数での使用

関数内部でもポインタのポインタを扱えます。以下はswap関数内で引き渡された整数型変数a,bそれぞれが持つ値を交換する処理例です。

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>

void swap(int** pptr_a, int** pptr_b) {
    int tmp_ptr;

    tmp_ptr = **pptr_a;
    **pptr_a = **pptr_b;
    **pptr_b = tmp_ptr;
}

// 使用例：
int main() {
    int a = 3, b = 5;

    int* ptr_a = &a;
    int* ptr_b = &b;

    printf("before: %d %d \n", a, b);

    swap(&ptr_a, &ptr_b);

    printf("after : %d %d \n", a, b);
}